【经验】解析边界稳定条件对TL431的影响

时间： 2022-07-22 来源：芯语

技术问答

TL431是电源稳压最常用的器件之一，在器件正确选型后，是否就完成设计呢？如何使TL431在电路中应用的效果最佳？TL431动态参数边界稳定条件的至关重要，通过选择合理的外接电容，IK电流的设计，科学合理的匹配外围电路才能使TL431的效果最佳化。本文芯语主要分享在实际应用中由于TL431边界稳定条件影响导致失效的案例。

异常现象

背景：终端客户反馈产品有异音，噪音为变压器发出，原因为TL431 Cathode Pin有11KHz附近的载波，所以有异音出来。

NG 431异常波形（PC604为1μF）

CH1(黄色)：Q501(Power MOS Vds)电压波形

CH3(紫色）：PC604电压波形(TL431 CA电压，用AC档位测试)

TL431正常波形（PC604不接电容，或者接4.7μF电容均不振荡）

原理分析：

TL431应用电路图：PC604为1μF时振荡，不接电容，或者4.7μF电容均不振荡

查阅资料得知NG431边界稳定曲线如下图，所以当客户应用电路电容PC604为1μF，IK电流在1~15mA，输出电压在5~15V的工作条件下。此时的431应用在非稳定工作状态区域环境，所以当我们调整外部电容0μF和4.7μF时，电路正常。那是因为调整电容后431工作在边界稳定条件区域内，所以正常。

在TL431实际电路设计时，我们需要特别注意TL431的边界稳定工作条件，实际应用电路设计时在KA之间接电容的时候需要查找相关TL431的边界稳定条件曲线，使TL431工作在边界稳定区域。

为解决边界稳态问题，芯语半导体推出三端可调调节器 CT431F，产品在全范围区间稳定，对外围电电容没有要求，参考下图CT431F边界稳态曲线。

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描述：芯语可调精密稳压源，耐压最大48V，最大电压为20V~40V，基准电压1.24V~2.5V，工作电流0.0001A~10A，工作频率可覆盖152K~2.3M，动态电阻0.2Ω。

产品型号	品类	最大耐压VBR(V)	工作电流I K(А)	最大电压Vka(V) max	基准电压Vref(V)	频率(HZ)max	静电放电(KV）	封装	工作结温(℃)
CT431A	可调精密稳压源	43V	0.001A-0.1A	40V	2.5V;2.495V	300K	3KV	SOT-89,TO-92,SOT-23	0℃~125℃